發(fā)布時間：2021-08-15 08:46

　　在數(shù)字信號處理技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下,諸如高性能數(shù)字示波器、無線通信基站以及軟件無線電等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度在很大程度上越來越受制于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。研究適用于能夠在射頻頻段對微弱信號進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,對于提升上述整機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度和準(zhǔn)確度具有重大意義。高速、高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器逐漸成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點。在多種高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中,折疊插值模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有與全并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換速度。同時,相比于全并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器而言,在折疊插值模數(shù)轉(zhuǎn)換器中折疊技術(shù)和插值技術(shù)的運用又使得轉(zhuǎn)換器中比較器數(shù)目得以減少,整體功耗和芯片面積得以降低,而其精度相比于全并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器卻可以進(jìn)一步提高�；谡郫B插值模數(shù)轉(zhuǎn)換器在實現(xiàn)高轉(zhuǎn)換速度和高精度等方面的上述優(yōu)勢,本論文在架構(gòu)層面對其進(jìn)行了研究。首先,本論文結(jié)合傳統(tǒng)折疊插值架構(gòu),對折疊插值模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行了介紹,分析了折疊插值模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理,討論了折疊插值架構(gòu)中各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的約束關(guān)系。然后,在此基礎(chǔ)之上系統(tǒng)地探討了影響折疊插值模數(shù)轉(zhuǎn)換器速度和精度的關(guān)鍵因素,研究了利用多級級聯(lián)折疊技術(shù)來提高轉(zhuǎn)換器精度,以及利用流水線技術(shù)來提高轉(zhuǎn)換器... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－８?１０－ｂｉｔ超高速折疊插值模數(shù)轉(zhuǎn)換器整體架構(gòu)??Ｆｉｇｕｒｅ?３－８?Ｏｖｅｒａｌｌ?Ａｒｃｈｋｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?１０－ｂｉｔ?Ｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ??

操作的具體實施方法是在各級折疊插值模塊中插入級間采樣保持電路，相鄰??兩級的級間采樣保持電路在反相時鐘信號的控制之下，交替處于采樣階段和??保持階段。具體的工作過程如下圖３－９中所示。??ｃｌｋｐ?１?１??ｃｌｋｎ?１???Ｖｉｎ??Ｓｔａｇｅ?０?Ｓｔａｇｅ?１?Ｓ?化?ｇｅ?６??圖３－９級間流水線示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３－９?Ｐｉｐｅｌｉ打ｅ?ｉ打ｓｉｄｅ?Ｑｕａ打ｔｉｚａｔｉｏ打?Ｃｈａ打ｎｅｌ??ｃｌｋｎ?ｒＬｒＬｒＬｎ＿ｎＬｒＬ＿ｒＬｒＬｒＬｒＬｒＬＴＬ??ｄｋｐｕ￣Ｌｒｍ＿ｒＬｎ＿ｒＬｎ＿ｎｊａ＿ｒＬｒＬＴ??圖３－１０級間采樣保持電路控制信號??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１０?Ｇｏ打ｔｒｏｌ?Ｓｉｇｎａｌ?ｏｆ?Ｉ打ｔｅｒ－Ｓｔａｇｅ?Ｓａｍｐｌｅ?ａｎｄ?Ｈｏｌｄ?Ｃｉｒｃｕｉｔ??在上圖３－９中，各級對應(yīng)的級間采樣保持電路的控制時鐘依次為ｄｋｎ、??ｃｌｋｐ、ｄｋｎ、ｃｌｋｐ、ｄｋｎ、ｃｌｋｐ，共六級級間采樣保持電路。ｃｌｋｎ和ｃｌｋｐ對應(yīng)??的時序關(guān)系如圖３－１０所示。在本架構(gòu)中，約定在控制時鐘為高電平時，級??間采樣保持電路處于采樣階段，反之則處于保持階段。在控制信號的起始階??段，即輸入信號加到預(yù)放大器的瞬間，ｄｋｎ為高電平１，ｃｌｋｐ為低電平０。??此時，第一級、第Ｈ級和第五級的級間采樣保持電路處于采樣階段，第二級、??第四級和第六級的采樣保持電路處于保持階段。輸入信號經(jīng)過預(yù)放大器和第??一級折疊插值電路處理Ｗ后，被第一級采樣保持電路采樣，當(dāng)控制時鐘信號??發(fā)生翻轉(zhuǎn)Ｗ后

?第四章超高速ＡＤＣ行為級建模及仿真???上述模型中，變量ｄｖ＿ｒｅｆ是預(yù)放大器的線性放大范圍，ｄｖ是輸入信號??ｖｉｎ和參考電壓ｖｒｅｆ的差值，Ｒｓ是預(yù)放大器的電阻負(fù)載，Ｋｎ、Ｉｓｓｙ？及Ｍ分??別對應(yīng)的是輸入對管的工藝參數(shù)差分對尾電流及輸入對管的并??聯(lián)個數(shù)。在上述模型中，主要描述了流經(jīng)負(fù)載的差分電流是如何根據(jù)輸入信??號ｖｉｎ和參考電壓ｖｒｅｆ的差值進(jìn)行分配。具體的分配關(guān)系表示為：??化?ｍｐ＝Ｍ＊?Ｋｎ＊。＾?ｓｑｒｔ（（２?＊?Ｉｓｓ／（Ｋｎ＊?－（ｉｖ＊ｄｖ）；??上述關(guān)系中，化ｍｐ為代表差分電流的臨時變量，在－ｄｖ＿ｒｅｆ＜ｄｖ＜ｄｖ＿ｒｅｆ??范圍Ｗ內(nèi)，預(yù)放大器對輸入信號ｖｉｎ和參考電壓ｖｒｅｆ的差值進(jìn)行線性放大；??當(dāng)ｄｖ在上述范圍Ｗ外時，預(yù)放大器輸出端飽和，不再對上述差值進(jìn)行放大。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3344218